スクーターの設計にあたり、学生チームとティル教授は 製品開発のためにいくつかの技術を検討しました。最も大きな 課題となったのは、モーターから電気系統に至るまで複数の 部品を収めるスクーターのフレームの開発でした。 その構造は切削加工法では 複雑すぎた上、製造リードタイムが長すぎて 生産スケジュールを満たすことができませんでした。その結果、チームは製品開発プロセスを構築するためにストラタシスの積層造形技術を採用し、カスタマイズ可能なスクーター部品の迅速な 製造を実現しました。 「3Dプリントを発見するまでは、プロトタイプ部品の製作が 大きな壁となっていました」とティル教授は語りました。
「ストラタシスの積層造形技術のおかげで、従来の手法では複雑すぎて 作ることができなかったデザインの、完全に機能する自己バランス型スクーターを 迅速に製作することができました。」 ティル氏によると、スクーターのフレームとプラットフォームを3Dプリントしたことで、 製品開発に対するチームの考え方が一変したとのことです。「学生たちは 積層造形的な思考を持ち始め、この技術の能力を活用して、 より自由度が高く、カスタマイズを念頭に置いた設計を行うようになりました」と彼は説明しました。 この変化により、製品開発サイクル全体を通じて大幅な時間の短縮が 実現しました。
「カスタマイズ製品を作る際、通常は製造工程がボトルネックとなります。工具や金型、専用の治具を作成する必要があるため、これには長い時間がかかるからです」とティルは続けた。 「このプロジェクトのために考案した製品開発手法では、設計が生産段階に入るまでに3週間かかります。従来の方法であれば、製造プロセスにさらに3週間を要していたでしょう。ストラタシス社の3Dプリンティングを活用することで、この工程は4日間に短縮され、大幅な時間短縮を実現しました。」
スクーターのフレームとプラットフォームは、Fortus 900mc™を用いて高強度FDM Nylon 6™で製造され、大型部品を一体成型で3Dプリントすることが可能となりました。 プラットフォームには、グリップ性を高めるために3Dプリントされたゴムのようなカバーが取り付けられており、これはConnex3™マルチマテリアル3DプリンターでAgilus30™を使用して製作されました。ティル氏によると、Stratasysのマルチマテリアル印刷を活用して異なる剛性や材料の組み合わせで部品を製作できることで、チームは従来の製造における形状上の制約を克服し、さらに複雑な設計を実現することができたとのことです。
同大学では現在、設計の検証やコンセプトの立証を目的として、3Dプリントの活用範囲を幅広い工学プロジェクトへと拡大しています。「3Dプリントはカリキュラムにおいて重要な役割を果たしているだけでなく、より多くの学生が自身のプロジェクトを3Dプリンターで具現化し、デザインスキルを可視化・向上させることを奨励しています」とティル氏は続けました。 「学生の姿勢にも変化が見られます。3Dプリンティングへの関与が深まり、プロジェクトにより密接に関わることができるようになったからです。提携しているグローバル企業からも、3Dプリンティングをカリキュラムにさらに組み込むよう要請を受けており、この技術に関する知識と専門性を備えた卒業生への需要が高まっていることが示されています。」
